CN109910622A - 一种智能升降式绝缘臂受电弓 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械装置和轨道交通输电技术领域，具体涉及一种智能升降式绝缘臂受电弓，包括升降底座，绝缘下臂，绝缘上臂，弓头带绝缘弓角，升弓气缸,智能控制柜，角度传感器及高度传感器，该智能升降式绝缘臂受电弓由于采用上下臂及弓角绝缘设计，省去了受电弓与车体之间的绝缘子，相当于抬高了受电弓最低工作高度；而升降底座在升高的状态下，相当于降低了受电弓最高工作高度；优化了受电弓工作的最低和最高工作高度，一直保持受电弓处于更加舒适的高度工作，既保证了受电弓受流的稳定性，也大大延长了受电弓滑板的使用寿命。

Description

一种智能升降式绝缘臂受电弓

技术领域

本发明属于机械装置和轨道交通输电技术领域，具体涉及一种智能升降式绝缘臂受电弓。

背景技术

接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。而接触网导线高度（简称导高），是指悬挂定位点处接触线距轨面的垂直高度，在不同的情况和位置下，导高差距很大。例如，一段接触网区间的中间位置，由于重力的原因，此处相比节点处低很多，再比如隧道内由于施工难度及成本的考虑导高进一步降低，这些情况都迫使受电弓在低于其允许工作高度范围下工作，此时弓网压力大，接触网和受电弓碳滑板磨损增加，严重影响了两者的使用寿命；与之相反，在一些双层集装箱货运的路段，则需要架高接触网，迫使受电弓在高于其允许工作高度范围上工作，此时弓网压力小，极易造成受电弓脱网拉弧，拉弧同样严重影响了接触网和受电弓碳滑板的使用寿命。低导高处宜采用弓臂短的小型受电弓，高导高处宜采用弓臂长的大型受电弓，但世界上目前还没有一款能同时自适应不同导高路段的受电弓。

发明内容

本发明提供了一种智能升降式绝缘臂受电弓，该受电弓是世界上首款能同时自适应不同导高路段的新型受电弓。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一、一种智能升降式绝缘臂受电弓，包含绝缘下臂，绝缘上臂，绝缘弓角。

所述绝缘下臂，绝缘上臂，绝缘弓角均采用绝缘材料制作而成，即保证了在受电弓弓头上升的过程中保持了弓头与升降底座的绝缘性，这样就可以节省去掉通常安装在受电弓与车体之间起绝缘作用的绝缘子。即智能升降式绝缘臂受电弓可以不增加绝缘子直接安装在车体上，这样与传统受电弓相比，在低导高的情形下，最低升弓高度增加了一个绝缘子的高度。从而进入受电弓允许的工作高度范围。

二、一种智能升降式绝缘臂受电弓，包含升降底座。

所述升降底座，上下层底座之间安装的油缸，通过精密的多分调节阀控制进出油的方向，可以实现4根双向油缸同步伸缩，从而达到受电弓弓体垂直升降。在高导高的情形下，通过升高升降底座，抬高受电弓弓体，降低最高升弓高度，从而进入受电弓允许的工作高度范围。

三、一种智能升降式绝缘臂受电弓，包含智能控制柜。

所述智能控制柜，能够采集距离传感器以及角度传感器的信号，实时计算出升降底座的升降高度h，受电弓的升弓弓角α，并以此为依据智能控制升降底座油缸及升弓气缸：（受电弓存在一个正常工作的升弓弓角范围，在此角度范围内弓网关系良好，通常最优的工作角度出现在60°左右，这里假定最优的工作角度α=60°）。

1、当α＜55°且h=0时：

升降底座双向油缸抱死装置锁紧，升弓气缸自适应调节。

2、当α＜55°且0＜h≤2m时：

升降底座双向油缸抱死装置放松，油缸活塞杆缩短，升降底座降低。

2.1、当h=0，α≤60°时，油缸活塞杆停止缩短，升降底座双向油缸抱死装置锁紧，升弓气缸自适应调节。

2.2、当α=60°，油缸活塞杆停止缩短，升降底座双向油缸抱死装置锁紧。

3、当55°≤α≤65°且0≤h≤2m时：

升降底座双向油缸抱死装置锁紧，升弓气缸自适应调节。

4、当α＞65°且h=2m时：

升降底座双向油缸抱死装置锁紧，升弓气缸自适应调节。

5、当α＞65°且0≤h＜2m时：

升降底座双向油缸抱死装置放松，油缸活塞杆伸长，升降底座升高。

5.1、当h=2m，α＞65°时，油缸活塞杆停止伸长，升降底座双向油缸抱死装置锁紧，升弓气缸自适应调节。

5.2、当α=60°，油缸活塞杆停止伸长，升降底座双向油缸抱死装置锁紧。

本发明的有益效果是：

智能升降式绝缘臂受电弓，实现了一款受电弓同时满足在高低导高路段的世界性难题，不仅如此，加入了智能控制柜后，实现了不同导高路段升弓弓角实时动态调整，始终保证在最优的升弓弓角工作，极大的改善了弓网关系，延长了使用寿命。

附图说明

图1 为本发明整体示意图。

图2为升弓弓角α与升降高度h示意图。

图3为升降底座机构示意图。

图4为双向油缸结构示意图。

图中：1.升降底座，2.绝缘下臂，3.绝缘上臂，4.弓头，5.升弓气缸，6.智能控制柜，7.角度传感器，8.高度传感器，1.1.上层底座，1.2.下层底座，1.3.双向油缸，1.4.安装支腿，1.5.限位柱。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图所示，本发明包括升降底座1，绝缘下臂2，绝缘上臂3，弓头4，升弓气缸5，智能控制柜6，角度传感器7，高度传感器8，其中：

所述升降底座1上的下臂安装孔与绝缘下臂2的下端安装孔通过连接组件（轴和紧固件）铰接，绝缘下臂2的上端安装孔与绝缘上臂3的下端安装孔通过连接组件（轴和紧固件）铰接，弓头4与绝缘上臂3Y形支撑臂的安装孔通过连接组件（轴和紧固件）铰接，升弓气缸5上下两端分别与升降底座1和绝缘下臂2通过连接组件（轴和紧固件）铰接，智能控制柜6则安装在升降底座1下层底座1.2上。

所述安装支腿1.4和限位柱1.5分别焊接于下层底座1.2的相应位置。

所述4根双向油缸1.3的伸出杆分别与上层底座1.1和下层底座1.2的安装孔通过连接组件（轴和紧固件）铰接，外侧相邻的两个双向油缸1.3的中间安装孔通过连接组件（轴和紧固件）钉铰接。

所述智能控制柜6，能够接收距离传感器以及角度传感器的信号，实时计算出升降底座1的升降高度h，受电弓的升弓弓角α，并以此为依据智能控制升降底座1的双向油缸1.3及升弓气缸5：（受电弓存在一个正常工作的升弓弓角范围，在此角度范围内弓网关系良好，通常最优的工作角度出现在60°左右，这里假定最优的工作角度α=60°）。

1、当α＜55°且h=0时：

升降底座1双向油缸1.3抱死装置锁紧，升弓气缸5自适应调节。

2、当α＜55°且0＜h≤2m时：

升降底座1双向油缸1.3抱死装置放松，油缸活塞杆缩短，升降底座降低。

2.1、当h=0，α≤60°时，油缸活塞杆停止缩短，升降底座1双向油缸1.3抱死装置锁紧，升弓气缸5自适应调节。

2.2、当α=60°，油缸活塞杆停止缩短，升降底座1双向油缸1.3抱死装置锁紧。

3、当55°≤α≤65°且0≤h≤2m时：

升降底座1双向油缸1.3抱死装置锁紧，升弓气缸5自适应调节。

4、当α＞65°且h=2m时：

升降底座1双向油缸1.3抱死装置锁紧，升弓气缸5自适应调节。

5、当α＞65°且0≤h＜2m时：

升降底座1双向油缸1.3抱死装置放松，油缸活塞杆伸长，升降底座升高。

5.1、当h=2m，α＞65°时，油缸活塞杆停止伸长，升降底座1双向油缸1.3抱死装置锁紧，升弓气缸5自适应调节。

5.2、当α=60°，油缸活塞杆停止伸长，升降底座1双向油缸1.3抱死装置锁紧。

新的智能升降式绝缘臂受电弓，实现了一款受电弓同时满足在高低导高路段的世界性难题，不仅如此，加入了智能控制柜后，实现了不同导高路段升弓弓角实时动态调整，始终保证在最优的升弓弓角工作，极大的改善了弓网关系，延长了使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能升降式绝缘臂受电弓，其特征在于，包括升降底座，绝缘下臂，绝缘上臂，弓头，升弓气缸，智能控制柜，角度传感器和高度传感器，其中：

所述升降底座上的下臂安装孔与绝缘下臂的下端安装孔通过连接组件（轴和紧固件）铰接，绝缘下臂的上端安装孔与绝缘上臂的下端安装孔通过连接组件（轴和紧固件）铰接，弓头与绝缘上臂Y形支撑臂的安装孔通过连接组件（轴和紧固件）铰接，升弓气缸上下两端分别与升降底座和绝缘下臂通过连接组件（轴和紧固件）铰接，智能控制柜则安装在在升降底座的下层底座上。

2.根据权利要求1所述的一种智能升降式绝缘臂受电弓，其特征在于，升降底座包括上层底座，下层底座，4根相同的双向油缸，安装支腿和限位柱；

所述双向油缸为对称双缸筒共用一个气缸底座，气缸底座中心设有安装轴孔；

所述上层底座与下层底座之间装有距离传感器，实时检测并计算出上下层底座间距；

所述4根双向油缸的伸出杆分别与上层底座和下层底座的安装孔通过连接组件（轴和紧固件）铰接，外侧相邻的两个双向油缸的中间安装孔通过连接组件（轴和紧固件）铰接。

3.根据权利要求1所述的一种智能升降式绝缘臂受电弓，其特征在于，所述绝缘下臂整体采用绝缘材料制作而成，连接部位镶嵌不锈钢轴套。

4.根据权利要求1所述的一种智能升降式绝缘臂受电弓，其特征在于，所述绝缘上臂整体采用绝缘材料制作而成，连接部位镶嵌不锈钢轴套。

5.根据权利要求1所述的一种智能升降式绝缘臂受电弓，其特征在于，所述弓头的弓角采用耐磨绝缘材料制作而成。

6.根据权利要求1所述的一种智能升降式绝缘臂受电弓，其特征在于，所述升降底座与绝缘下臂之间装有角度传感器，实时检测并计算出受电弓的升弓角度。

7.根据权利要求1所述的一种智能升降式绝缘臂受电弓，其特征在于，所述智能控制柜根据高度传感器和角度传感器收集的数据进行计算分析，实时控制受电弓和升降底座的升降。